CN116419602A - 包括发光元件的显示设备 - Google Patents

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丁信荣
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Abstract

公开了一种显示设备,包括位于出射侧的基板,设置在基板上的第一至第三颜色子像素,每个所述颜色子像素包括薄膜晶体管,分别设置在第一至第三颜色子像素处的第一至第三滤色器,分别设置在第一至第三滤色器上以连接到薄膜晶体管的第一至第三阳极,公共地设置在第一至第三颜色子像素处的第一至第三阳极上的发射单元,所述发射单元包括至少两个蓝色荧光堆叠和两个磷光堆叠,以及设置在发射单元上的阴极,其中第一至第三颜色子像素构成基本单元,并且第n基本单元的第三颜色子像素与基板上的相同行或相同列中的第(n+1)基本单元的第一颜色子像素相邻。

Description

包括发光元件的显示设备
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年12月31日提交的韩国专利申请第10-2021-0194734号的权益和优先权,通过引用将该韩国专利申请的全部内容结合在此,如同在本文中充分阐述一样。
技术领域
本公开涉及一种显示设备,更具体地说,涉及一种能够通过堆叠结构以提高的效率在没有白色子像素的情况下表现白色的显示设备。
背景技术
近年来,在显示面板中具有发光元件的发光显示设备已经被视为具有竞争力的应用,以实现设备的紧凑性和生动的彩色显示,而无需单独的光源。
为了提供高图像质量,要求在发光显示设备中使用的发光元件具有较高的效率。
同时,配置为在不同堆叠中提供发射不同颜色的光的发射层的串联型元件(tandem type)被视为所述发光元件。
在所述串联型元件中,红色、绿色、蓝色和白色子像素被组合以显示白色。然而,在这种情况下,存在涉及由于灰度引起的颜色偏移和老化的问题。
发明内容
因此,本公开涉及一种包括发光元件的显示设备,其基本上避免了由于相关技术的限制和缺点而导致的一个或多个问题。
本公开的一技术优点在于通过改变内部堆叠结构提供一种具有优异效率而不具有白色子像素的发光设备。
在根据本公开的显示设备中,磷光发射层对于每个堆叠是独立的,以提高颜色纯度,并且提供了多个配置为发射蓝色荧光的蓝色荧光堆叠,以便与磷光堆叠相对应,由此可以当在平面图中观察时在没有单独划分白色子像素的情况下通过红色、绿色和蓝色子像素的组合来表现白色。
为了实现这些优点和其他优点,并且根据本公开的目的,如本文所体现和广泛描述的,显示设备包括位于出射侧的基板,设置在基板上的第一至第三颜色子像素,第一至第三颜色子像素中的每一个包括薄膜晶体管,分别设置在第一至第三颜色子像素处的第一至第三滤色器,分别设置在第一至第三滤色器上以连接到所述薄膜晶体管的第一至第三阳极、公共地设置在第一至第三颜色子像素处的第一至第三滤色器上的发射单元,发射单元包括配置为发射不同颜色的光的至少两个蓝色荧光堆叠和两个磷光堆叠,以及设置在发射单元上的阴极,其中所述第一至第三颜色子像素构成基本单元,在平面图中重复多个基本单元,并且第n基本单元的第三颜色子像素与基板上的相同行或相同列中的第(n+1)基本单元的第一颜色子像素相邻。
应当理解,本公开的上述一般描述和以下详细描述均为解释性的,旨在提供对本公开的进一步解释。
附图说明
附图是为了进一步理解本公开内容而包括的,包含在本申请中并构成本申请的一部分,这些附图说明了本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。在图纸中:
图1是示出根据本公开的显示设备中的颜色子像素的依次布置的平面图;
图2是沿图1的水平线截取的截面图;
图3是示出根据本公开的另一实施例的显示设备的截面图;
图4是示出根据本公开的进一步实施例的显示设备的截面图;
图5是示出根据第一实验例和第二实验例的发光元件的发射光谱的图表;
图6是示出根据第三实验例和第四实验例的显示设备的特定于颜色的最大亮度的图表;
图7是示出根据第五实验例和第六实验例的显示设备的面板特定于色温的全窗口亮度的图表。
具体实施方式
现在将详细参考本公开的实施例,其示例如附图所示。在可能的情况下,将在全部附图中使用相同的附图标记来表示相同或类似的部件。在本公开的以下描述中,当包含在本文中的已知功能和配置的详细描述可能模糊本公开的主题时,可能省略其详细描述。此外,以下描述中使用的元件名称是考虑到说明书的描述的清晰性而选择的,可能与实际产品的元件的名称不同。
附图中所示的用于说明本公开的各种实施例的形状、尺寸、比率、角度、数量等仅用于图示,并且本公开不限于附图中所示出的内容。在下面的描述中,可能省略与本公开相关的技术或配置的详细描述,以避免不必要地模糊本公开的主题。当在整个说明书中使用“包括”、“具有”和“包含”等术语时,除非使用“仅”,否则可能会出现额外组件。除非另有特别说明,否则以单数形式描述的组件涵盖多个该组件。
本公开的实施例中包括的组件应被解释为包括误差范围,即使没有额外的特别描述。
在描述本公开的各种实施例时,当使用描述位置关系的术语,诸如“上”、“上方”、“下”和“邻近”时,除非使用“紧接”或“直接”,否则在两个元件之间可以存在至少一个介于中间的元件。
在描述本公开的各种实施例时,当使用与时间关系相关的术语,诸如“之后”、“顺序”、“下一”和“之前”时,除非使用“紧接”或“直接”,否则可以包括非连续的情况。
在描述本公开的各种实施例时,诸如“第一”和“第二”之类的术语可用于描述各种组件,但是这些术语仅意图将相同或相似的组件彼此区分开。因此,在整个说明书中,在本公开的技术概念内,除非另有特别提及,否则“第一”组件可以与“第二”组件相同。
本公开的各个实施例的特征可以部分或完全地相互耦接或组合,并且可以相互不同地相互操作以及在技术上驱动。本公开的实施例可以相互独立地实施,或者可以以相互关联的方式一起实施。
下文中,将主要描述有机发光显示设备作为根据本公开的显示设备;然而,用于显示设备中使用的发光元件的材料不限于有机材料。取决于情况,发光材料可以是有机材料、无机材料,诸如量子点半导体或氮化物半导体,或者有机材料和无机材料的化合物,诸如钙钛矿。
图1是示出根据本公开的显示设备中的颜色子像素的依次布置的平面图,并且图2是沿图1的水平线截取的截面图。
如图1和图2所示,根据本公开的显示设备包括位于出射侧的基板100,光从该基板100直接发射到外部而不经过其他基板;设置在基板100上的第一至第三颜色子像素R_SP、G_SP和B_SP,第一至第三颜色子像素R_SP、G_SP和B_SP中的每一子像素包括薄膜晶体管TFT;分别设置在第一至第三颜色子像素R_SP、G_SP和B_SP处的第一至第三滤色器109R、109G和109B;以及,分别设置在第一至第三滤色器109R、109G和109B上以连接到薄膜晶体管TFT的第一至第三阳极110a、110b和110c。
此外,根据本公开的显示设备还包括发射单元EL以及设置在发射单元EL上的阴极200,发射单元EL被公共地设置在第一至第三颜色子像素R_SP、G_SP和B_SP处的第一至第三阳极110a、110b和110c上。发射单元(或发光结构)EL包括配置为发射不同颜色的光的至少两个蓝色荧光堆叠BS1和BS2以及两个磷光堆叠GS(或GS1)和RS。
此外,第一至第三颜色子像素R_SP、G_SP和B_SP构成基本单元UB,并且多个基本单元UB在平面图中重复。在基板100上的相同行或相同列中,第n基本单元UB的第三颜色子像素B_SP可以与第(n+1)基本单元UB的第一颜色子像素R_SP相邻。
例如,假设第一至第三颜色子像素R_SP、G_SP和B_SP分别为红色、绿色和蓝色子像素,则蓝色子像素与下一红色子像素相邻,并且三种不同的颜色子像素在平面图中重复布置。也就是说,除了红色、绿色和蓝色子像素之外,不使用任何白色子像素。
在根据本公开的显示设备中,不仅省略了白色子像素,而且从发射单元EL发射的光能够表现预定级别的纯色。特别是,通过使用独立堆叠中的单个绿色磷光层来实现对白色亮度影响最大的绿色发光。此外,作为独立堆叠来提供绿色磷光堆叠,并且还作为独立堆叠来提供红色磷光堆叠,由此可以防止由于在双堆叠或三堆叠串联元件中的一个堆叠中提供磷光发射层而导致在发生灰度变化(高灰度->低灰度,或者低灰度->高灰度)时颜色坐标特性变化的问题,以及由于取决于老化的颜色坐标变化而导致的补偿驱动电路的问题。特别是,即使可以通过补偿驱动来解决双堆叠或三堆叠串联元件中的取决于老化的颜色坐标变化,但不会依据产品或产品中的发射位置来均衡变化特性,因此即使当应用补偿驱动电路时,面板中仍可能出现不均匀性。
在根据本公开的显示设备中,作为独立堆叠来提供磷光堆叠,以发射独立的磷光颜色,并且,当通过组合来表现白色时,在发射单元EL中提供两个或更多个蓝色荧光堆叠,以与高效率的磷光发射对应。磷光堆叠包括红色磷光堆叠RS和绿色磷光堆叠GS。
图2示出发射单元EL包括四个堆叠的示例,其中从第一至第三阳极110a、110b和110c起,依次布置红色磷光堆叠RS、第一蓝色荧光堆叠BS1、绿色磷光堆叠GS1和第二蓝色荧光堆叠BS2。
堆叠RS、BS1、GS1和BS2中的每一个包括发射层REML1、GEML、BEML2或BEML3,位于发射层下方的空穴传输公共层,以及位于发射层上的电子传输公共层。空穴传输公共层可以包括空穴注入层、电子阻挡层和空穴传输层,并且电子传输公共层可以包括空穴阻挡层、电子传输层和电子注入层。
例如,红色磷光堆叠RS可以包括具有在波长600nm至650nm处的发射峰的红色磷光发射层REML1,设置在红色磷光发射层REML1下方的公共层,以及设置在红色磷光发射层REML1上的公共层。绿色磷光堆叠GS可以包括具有在波长510nm至590nm处的发射峰的绿色磷光发射层GEML、设置在绿色磷光发射层GEML下方的公共层,以及设置在绿色磷光发射层GEML上的公共层。第一蓝色荧光堆叠BS1和第二蓝色荧光堆叠BS2中的每一个可以包括第一蓝色荧光发射层BEML1或第二蓝色荧光发射层BEML2,设置在第一蓝色荧光发射层BEML1或第二蓝色荧光发射层BEML2下方的公共层,以及设置在第一蓝色荧光发射层BEML1或第二蓝色荧光发射层BEML2上的公共层。第一蓝色荧光发射层BEML1和第二蓝色荧光发射层BEML2中的每一个可以具有在波长420nm至490nm处的发射峰。
根据需要,第一蓝色荧光发射层BEML1和第二蓝色荧光发射层BEML2可以彼此相同,或者可以在发射峰上彼此稍微不同。
同时,在根据本公开的显示设备中,从发射单元EL产生的光经由第一至第三阳极110a、110b和110c以及滤色器109R、109G和109B,通过基板100向外部发射,其中红色光、绿色光和蓝色光被向外部发射且同时具有特定于子像素的滤色器109R、109G和109B的选择性波长透射率。因此,作为透明构件的基板100可以是玻璃基板和透明塑料膜中的任何一种。
可以在基板100与滤色器109R、109G和109B之间提供配置为保护薄膜晶体管TFT的钝化膜107。
可以在滤色器109R、109G和109B与阳极110a、110b和110c之间形成外涂层108。即,可以在滤色器109R、109G和109B上形成外涂层108以使其表面平坦化,并且可以在外涂层108上形成子像素的阳极110a、110b和110c。
同时,薄膜晶体管TFT可以包括至少一个金属层和氧化物半导体层。这里,金属层可以是氧化钼(MoOx)膜和铜膜的堆叠(MoOx/Cu),由此表现出低反射特性。因此,即使在基板100的背面或基板100的外部没有设置圆偏振器,由于构成薄膜晶体管TFT的金属层的低反射特性,仍可以防止外部光的反射。
同时,基板100的背面可以暴露于空气。这意味着,在基板100的背面不使用配置为将光的透射率减半的偏振膜,诸如圆偏振器或偏振板。
在根据本公开的显示设备中,通过发光元件OLED的堆叠结构,改善红色光、绿色光和蓝色光的纯色透射率。此外,薄膜晶体管TFT中包括的金属层由低反射率材料制成,并且因此,即使未提供单独的偏振膜,也可通过金属层防止外部光的反射。
此外,在根据本公开的显示设备中,可以在独立堆叠中提供不同的磷光发射层,由此可以提高每个磷光颜色的颜色效率,并且可以补充对白色亮度有很大影响的绿色和红色的颜色效率。
此外,绿色磷光堆叠和红色磷光堆叠彼此分离,并且提供多个蓝色堆叠以在效率上与单个磷光堆叠对应,由此可以提高纯色效率并且改善色域。因此,可移除圆偏振器。
可应用改进的四堆叠元件结构来实现白色,而不使用单独的白色子像素。因此,不需要对于白色子像素的信号变化,并且因此可以降低驱动电路成本。
与在一个堆叠中提供磷光发射层的三堆叠结构相比,使用相同电流施加的亮度值增加,并且因此功耗降低。
图3是示出根据本公开的另一实施例的显示设备的截面图。
在图3所示的根据本公开的另一实施例的显示设备中,使用红色-蓝色堆叠RBS代替图2的红色磷光堆叠,其中彼此相邻地设置红色磷光发射层REML1和第一蓝色荧光发射层BEML1,并且第一蓝色荧光发射层BEML1被包括在构成发射单元EL的红色-蓝色堆叠RBS中。
由于第一蓝色荧光发射层BEML1使用了在红色磷光发射层REML1中不使用的激子以进行发射,因此与图2的结构相比,可以在不降低红色效率的情况下提高蓝色效率。
通过应用磷光堆叠,提高了绿色和红色亮度效率。因此,当蓝色效率在双堆叠结构中不足时,可以使用根据图3所示实施例的显示设备的结构。
图4是示出根据本公开的进一步实施例的显示设备的截面图。
在图4所示的根据本发明的显示设备中,红色、绿色和蓝色子像素R_SP、G_SP和B_SP分别包括红色滤色器109R、绿色滤色器109G和蓝色滤色器109B。在配置为覆盖滤色器109R、109G和109B的外涂层108的(邻接第一至第三阳极110a、110b和110c的)表面处提供不规则图案,并且沿着不规则图案形成发光元件OLED,由此通过不规则图案实现微透镜阵列(MLA)效果。发光元件OLED沿着不规则图案形成,由此每个子像素的发射部分EL的发光面积相对于平面面积的比率增加,并且光在不规则图案中反射和再反射之后被释放。
第一至第三阳极110a、110b和110c位于外涂层108上,第一至第三阳极110a、110b和110c的边缘被堤岸部119覆盖,并且图1所示的发射部分RM、GEM和BEM可以通过堤岸部119中形成的堤孔BH来限定。
将参考图4详细描述薄膜晶体管TFT的结构。
作为示例,薄膜晶体管TFT包括栅电极102、半导体层104、以及连接到半导体层104的相对侧的源电极106a和漏电极106b。可以在半导体层104中沟道所在的部分上进一步设置沟道钝化层105,该沟道钝化层105被配置为防止源电极106a和漏电极106b与半导体层104之间的直接连接。
栅极绝缘膜103设置在栅电极102和半导体层104之间。
例如,半导体层104可以由氧化物半导体、非晶硅和多晶硅中的任一种或者其两种或更多种的组合制成。例如,当半导体层104由氧化物半导体制成时,可以降低形成薄膜晶体管所需的加热温度,并且因此使用基板100的自由度高,这有利于应用于柔性显示设备。
此外,薄膜晶体管TFT的漏电极106b可连接到在设置于钝化膜107和外涂层108中的接触孔中的第一至第三阳极110a、110b和110c。
钝化膜107主要设置用于保护薄膜晶体管TFT,并且可在其上设置滤色器层109R、109G和109B。
在显示设备中,需要配置为实现白色的发光元件,并且滤色器109R、109G和109B中的每一个基于选择性波长透射率针对每个子像素透射具有对应波长的光,由此可以实现各种颜色。
所述多个子像素包括针对第一至第三滤色器层109R、109G和109B提供的红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素,由此基于其波长对穿过第一电极110的白色光进行透射。
这里,发光元件OLED的特征在于,该发光元件包括透明的阳极(第一电极)110、与阳极相对的第二电极200,该第二电极为反射电极。发光元件OLED的特征还在于,在通过第一电极110与第二电极200之间的电荷生成层CGL1、CGL2和CGL3划分的堆叠中的任一堆叠(如图3所示的RBS)中,非蓝色磷光发射层与蓝色荧光发射层在空穴传输层和电子传输层之间彼此邻接,如图3所示。
针对每个子像素对阳极110进行划分,白色发光元件OLED的其他层被一体地设置在显示区域上方,而没有进行特定于子像素的划分。
此处,附图标记119表示堤岸部,并且堤岸部之间的BH表示堤孔。光从经由堤孔BH打开的区域发射,并且堤孔限定了图1所示的子像素的发射部分REM、GEM和BEM。
下文中,为了进行比较,将描述第一实验例、第三实验例和第五实验例的特性,其中每个实验例包括三堆叠型发光元件并且具有R、G、B和W子像素,并且将描述第二实验例、第四实验例和第六实验例的特性,其中每个实验例包括图2所示的四堆叠型发光元件。根据本公开的显示设备对应于第二实验例、第四实验例和第六实验例。
首先,将描述根据第一实验例的发光元件。
当在平面图中观察时,根据第一实验例的发光元件具有红色、绿色、蓝色和白色子像素,并且白色子像素没有滤色器。
设置在阳极上的发射单元具有三个堆叠,其中蓝色荧光堆叠与阳极和阴极相邻设置,并且红色发射层、黄绿色发射层和绿色发射层被设置为在中间堆叠中彼此邻接。
相比之下,第二实验例没有白色子像素,并且只有红色、绿色和蓝色子像素。当分别在红色、绿色和蓝色子像素上形成第一至第三阳极时,发射单元EL包括从第一至第三阳极110a、110b和110c起依次布置的红色磷光堆叠RS、第一蓝色荧光堆叠BS1、绿色磷光堆叠GS1和第二蓝色荧光堆叠BS2。
堆叠RS、BS1、GS1和BS2中的每一个包括发射层REML1、BEML1、GEML或BEML2、位于发射层下方的空穴传输公共层、和位于发射层上的电子传输公共层。空穴传输公共层可以包括空穴注入层、电子阻挡层和空穴传输层,并且电子传输公共层可以包括空穴阻挡层、电子传输层和电子注入层。
例如,红色磷光堆叠RS可以包括具有在波长600nm至650nm处的发射峰的红色磷光发射层REML、在红色磷光发射层REML下方设置的公共层、以及在红色磷光发射层REML上设置的公共层。绿色磷光堆叠GS可以包括具有在波长510nm至590nm处的发射峰的绿色磷光发射层、在绿色磷光发射层下方设置的公共层、以及在绿色磷光发射层上设置的公共层。第一蓝色荧光堆叠BS1和第二蓝色荧光堆叠BS2中的每一个可以包括第一蓝色荧光发射层BEML1或第二蓝色荧光发射层BEML2、在第一蓝色荧光发射层BEML1或第二蓝色荧光发射层BEML2下方设置的公共层、以及在第一蓝色荧光发射层BEML1或第二蓝色荧光发射层BEML2上设置的公共层。第一蓝色荧光发射层BEML1和第二蓝色荧光发射层BEML2中的每一个具有在波长420nm至490nm处的发射峰。
图5是示出根据第一实验例(Ex1)和第二实验例(Ex2)的发光元件的发射光谱的图表。
参考表1和图5,在应用了具有四个堆叠和三种颜色子像素(即红色、绿色和蓝色子像素)的平面结构的第二实验例(Ex2)中,红色效率为第一实验例(Ex1)中的红色效率的238%,并且绿色效率为第一实验例(Ex1)中的绿色效率的155%。也就是说,可以看出,在第二实验例(Ex2)中,通过改变发光元件的结构,极大地提高了纯色效率。
此外,可以看出,在第二实验例(Ex2)中,与第一实验例(Ex1)相比,作为实际色域评估标准的DCI重叠率或BT2020得到了改善,并且与具有三个堆叠和白色子像素的结构相比,根据本公开的结构中的色域也得到了改善。
表1中所示的效率和颜色坐标是在经过每个元件结构中的滤色器之后获得的值。也就是说,根据这些结果,可以认为,在根据本公开的四堆叠元件结构中,可以省略白色子像素。
[表1]
Figure BDA0003919378720000091
图6是示出根据第三实验例(Ex3)和第四实验例(Ex4)的显示设备的特定于颜色的最大亮度的图表。
[表2]
Figure BDA0003919378720000101
假设根据第三实验例(Ex3)和第四实验例(Ex4)的面板截面结构,并且计算每个面板的特定于颜色的最大亮度。在第四实验例(Ex4)中,可以移除白色子像素,并且当将诸如MoOx/Cu的低反射率布线应用于薄膜晶体管阵列时,可以在不使用圆偏振器的情况下防止外部光反射。因此,可以防止外部光的可见性。如表2和图6所示,在根据第四实验例(Ex4)的结构中,当显示除白色之外的所有颜色时,可以实现至少2倍或更多倍的亮度。当显示白色时,具有白色子像素的第三实验例(Ex3)的亮度似乎有点高,但两者之间的差异不显著。考虑到必须开启多个子像素以便除了诸如红色、绿色和蓝色等原色之外还表现作为次生色的青色、洋红色和黄色这一事实,本公开的第四实验例(Ex4)在显示各种颜色方面具有重要意义,因为在第四实验例(Ex4)中,次生色的亮度从两倍增加到五倍。
而且,由于根据本公开的第四实验例(Ex4)的显示设备在元件结构中具有高效率,因此实现了低功耗,由此增加了显示设备的寿命。
此外,在根据本公开的显示设备中,除了亮度和功耗的优点之外,还从基板中省略了子像素,并且因此可以解决必须提供具有白色子像素的第三实验例(Ex3)所需的驱动电路或圆偏振器的问题。此外,根据本公开的第四实验例(Ex4)的显示设备不存在在第三实验例(Ex3)中的灰度变化时出现白色子像素的老化或者颜色坐标的不良波动的问题。
图7是示出根据第五实验例(Ex5)和第六实验例(Ex6)的显示设备的特定于面板色温的全窗口亮度的图表。
存在对于显示设备的各种要求。
例如,当显示设备是电视时,需要10000K的高色温,而笔记本电脑或PC显示器需要6500K的相对低色温。即使对于电视,也可以根据个人喜好或DCI标准使用6500K的F/W。
当显示面板的所需色温降低时,如表3所示,在第五实验例(Ex5:3堆叠+RGBW)中,亮度由于低红色效率而突然降低,而在本公开的第六实验例(Ex6)中,红色效率高并且因此全窗口亮度增加,如可从图5和表3看出的。
[表3]
Figure BDA0003919378720000111
即,如图2至4所示,在从发光元件的发射单元EL发射之后依次经过滤色器CR和基板100的光的亮度可以在从10000K降低到6500K的色温下增加。
最新的OLED TV包括第一实验例的构造(具有三个堆叠和RGBW子像素的WOLED元件)和圆偏振器。虽然可以通过白色子像素来降低白色子像素区域的功耗,但需要设计用于驱动该白色子像素的驱动电路,并且在第一实验例中,纯色亮度的改善受到限制。
当将白色发光元件应用于显示设备时,由于驱动四个子像素而导致的处理负担以及由于老化或灰度变化而导致的白色子像素的颜色偏移成为问题,并且因此已经做出努力并不断尝试移除白色子像素。
在根据本公开的显示设备中,将其中独立设置红色磷光堆叠和绿色磷光堆叠的四堆叠白色发光元件应用于显示设备,并且将在布线处设有低反射率结构的TFT基板也应用于显示设备,由此仅使用红色、绿色和蓝色子像素实现高效率,并且因此可以移除白色子像素。
在具有三个堆叠和RGBW子像素的结构中,如在第一实验例(Ex1)中,需要用于驱动白色子像素的驱动电路。结果,孔径比减小,由此增加了红色、绿色和蓝色子像素中的电流密度,并且因此降低了面板的寿命。而且,还需要以33%的百分比提供配置为驱动白色子像素的驱动IC,并且进一步需要用于将输入RGB信号转换为RGBW信号的电路和用于存储RGBW的存储器,由此增加了成本。
在白色子像素中,颜色变化取决于驱动时间或灰度变化。也就是说,从白色子像素发射的白色光依据蓝色荧光堆叠和磷光堆叠基于灰度的效率变化、以及构成磷光发射层的红色、绿色或者红色和黄绿色的强度(即,所施加的电流密度),而发生变化。元件被开发以使得该变化最小化;然而完全抑制是不可能的。荧光和磷光在取决于驱动时间的亮度降低方面彼此不相等。因此,通过补偿驱动来解决取决于灰度的颜色坐标变化和由于老化引起的颜色坐标变化。然而,由于这种变化取决于产品以及产品中的发射位置而不完全相同,因此根据情况,面板中会出现不均匀性。
在本公开中,在已验证大规模生产力的图案化技术中,通过当在平面图中观察时的白色发光元件和滤色器单元的组合省略了白色子像素,并且仅设置了三种颜色子像素,如红色、绿色和蓝色子像素。即使省略了白色子像素,也可以确保对于红色、绿色和蓝色的足够高的效率,并且因此可以实现不降低亮室对比度的结构。
当参考图2和图3描述根据本公开的显示设备的元件的构造时,能够实现白色的发光元件OLED、绿色磷光堆叠GS和红色磷光堆叠RS彼此分离,由此磷光发射层被彼此划分,并且提供两个或更多个蓝色荧光堆叠,由此显示设备具有包括四个或更多个堆叠的结构,与第一实验例(Ex1)不同。在这种结构中,红色和绿色的纯色效率进一步提高,且在灰度变化时没有颜色偏移,由此可以实现更高的亮度。
此外,由于在形成滤色器单元时省略了白色子像素,因此可以通过CF和OC层增加红色、绿色和蓝色子像素中的每个子像素的孔径比,由此在应用其中强烈驱动纯色的图像时增加面板的寿命,并且可以解决由具有白色子像素的结构引起的各种问题,如先前所描述的。
此外,在根据本公开的显示设备中,删除了白色子像素,并且因此可以移除圆偏振器。在这种情况下,来自薄膜晶体管阵列的反射可能会降低图像质量,并且因此可以通过包括低反射率金属层(例如,MoOx/Cu)作为薄膜晶体管阵列的至少一个金属层来解决此问题。因此,通过使用低反射率金属层移除了圆偏振器,由此使红色、绿色、蓝色和白色图案的亮度增加两倍或更多倍。
此外,根据情况,还可以在外涂层的表面处形成微透镜结构,以进一步提高效率。此外,为了提高亮室对比度,还可以将抗反射膜或低反射率膜应用于出射侧的基板的整个表面,并且可以根据情况将包括光吸收层的透明膜应用于其上,该光吸收层具有高于圆偏振的透射率。
此外,与红色磷光发射层邻接的蓝色荧光发射层被进一步包括在红色堆叠中,并且由于它们之间的机制差异而防止了发射干扰,由此可以在不降低红色效率的情况下提高蓝色效率。
在根据本公开的显示设备中,可以在独立堆叠中提供不同的磷光发射层,由此可以提高每种磷光颜色的颜色效率,并且补充对白色亮度有很大影响的绿色和红色的颜色效率。
此外,绿色磷光堆叠和红色磷光堆叠彼此分离,并且提供多个蓝色堆叠以在效率上与单个磷光堆叠相对应,由此可以提高纯色效率并且改善色域。因此,可移除圆偏振器。
此外,可以应用改进的四堆叠元件结构来实现白色,而无需单独的白色子像素。因此,不需要对于白色子像素的信号变化,并且因此可以降低驱动电路成本。
与在一个堆叠中提供磷光发射层的三堆叠结构相比,使用相同电流施加的亮度值增加,并且因此功耗降低。
根据本公开的实施例的显示设备可以包括位于出射侧的基板,基板上的第一至第三颜色子像素,第一至第三颜色子像素中的每一子像素包括薄膜晶体管,分别设置在第一至第三颜色子像素处的第一至第三滤色器,分别设置在第一至第三滤色器上以连接到薄膜晶体管的第一至第三阳极,公共地设置在第一至第三颜色子像素处的第一至第三阳极上的发射单元,所述发射单元包括至少两个蓝色荧光堆叠和两个磷光堆叠以发射不同颜色的光,以及发射单元上的阴极。第一至第三颜色子像素构成基本单元,多个基本单元在平面图中重复,并且第n基本单元的第三颜色子像素与基板上的相同行或相同列中的第(n+1)基本单元的第一颜色子像素相邻。
在根据本公开的实施例的显示设备中,发射单元可以包括从第一至第三阳极起在朝向阴极的方向上依次布置的红色磷光堆叠、第一蓝色荧光堆叠、绿色磷光堆叠和第二蓝色荧光堆叠。并且,红色磷光堆叠、第一蓝色荧光堆叠、绿色磷光堆叠和第二蓝色荧光堆叠中的每一堆叠可以包括发射层、设置在发射层下方的公共层和设置在发射层上的公共层。
在根据本公开的实施例的显示设备中,所述发射单元可以包括从第一至第三阳极起在朝向阴极的方向上依次布置的红色-蓝色堆叠、第一蓝色荧光堆叠、绿色磷光堆叠和第二蓝色荧光堆叠。红色-蓝色堆叠可以包括红色磷光发射层和第一蓝色荧光发射层。
在根据本公开的实施例的显示设备中,薄膜晶体管可以包括氧化物半导体层和至少一个金属层。
在根据本公开的实施例的显示设备中,金属层可以是氧化钼(MoOx)膜和铜膜的堆叠。
在根据本公开的实施例的显示设备中,基板的背面可暴露于空气。
根据本公开的实施例的显示设备可进一步包括第一至第三滤色器与第一至第三阳极之间的外涂层。外涂层可以在其与第一至第三阳极邻接的表面处设置有不规则图案。
在根据本公开的实施例的显示设备中,第一至第三阳极、发射单元和阴极可以沿着外涂层的不规则图案形成。
在根据本公开的实施例的显示设备中,来自发射单元的光透射通过滤色器,并且经过基板的光的亮度可以在从10000K降低到6500K的色温下增加。
从上述描述中显而易见的是,根据本公开的显示设备具有以下效果。
首先,可以在独立堆叠中提供不同的磷光发射层,由此可以提高每种磷光颜色的颜色效率,并且可以补充对白色亮度有很大影响的绿色和红色的颜色效率。
其次,将绿色磷光堆叠和红色磷光堆叠彼此分离,并且提供多个蓝色堆叠以在效率上与单个磷光堆叠对应,由此可以提高纯色效率并且改善色域。因此,可移除圆偏振器。
第三,可以应用改进的四堆叠元件结构来实现白色,而不使用单独的白色子像素。因此,不需要对于白色子像素的信号变化,并且因此可以降低驱动电路成本。
第四,与在一个堆叠中提供磷光发射层的三堆叠结构相比,使用相同电流施加的亮度值增加,并且因此功耗降低。
虽然已经参考附图描述了本公开的实施例,但本公开不限于这些实施例,并且可以以各种不同的形式实现,并且本领域技术人员将理解,在不脱离本公开的技术思想和基本特征的情况下,本公开可以以不同于本文所述的特定形式实施。因此,所公开的实施例在所有方面被应被解释为例示性的而非限制性的。
上述各种实施例可以组合以提供进一步的实施例。本说明书中提及和/或申请数据表中列出的所有美国专利、美国专利申请出版物、美国专利申请、外国专利、外国专利申请和非专利出版物全部通过引用并入本文。如有必要,可以修改实施例的方面,以采用各种专利、申请和出版物的概念来提供进一步的实施例。
根据上述详细描述,可以对实施例进行这些和其他更改。一般来说,在以下权利要求中,所使用的术语不应被解释为将权利要求限制在说明书和权利要求中公开的特定实施例,而应被解释成包括所有可能的实施例以及此类权利要求有权享有的全部等效范围。因此,权利要求不受本公开的限制。

Claims (15)

1.一种显示设备,包括:
基板,所述基板位于所述显示设备的光出射侧;
所述基板上的第一颜色子像素、第二颜色子像素和第三颜色子像素,所述第一颜色子像素、第二颜色子像素和第三颜色子像素中的每一子像素包括薄膜晶体管;
分别设置在所述第一颜色子像素、第二颜色子像素和第三颜色子像素处的第一滤色器、第二滤色器和第三滤色器;
分别设置在所述第一滤色器、第二滤色器和第三滤色器上以连接到所述薄膜晶体管的第一阳极、第二阳极和第三阳极;
发射单元,所述发射单元被公共地设置在所述第一颜色子像素、第二颜色子像素和第三颜色子像素处的所述第一阳极、第二阳极和第三阳极上,所述发射单元包括至少两个蓝色荧光堆叠和两个磷光堆叠,以发射不同颜色的光;以及
所述发射单元上的阴极,其中
所述第一颜色子像素、第二颜色子像素和第三颜色子像素构成基本单元,
在平面图中重复多个基本单元,以及
第n基本单元的第三颜色子像素与所述基板上的相同行或相同列中的第(n+1)基本单元的第一颜色子像素相邻。
2.根据权利要求1所述的显示设备
所述发射单元包括从所述第一阳极、第二阳极和第三阳极起在朝向所述阴极的方向上依次布置的红色磷光堆叠、第一蓝色荧光堆叠、绿色磷光堆叠和第二蓝色荧光堆叠,以及
所述红色磷光堆叠、第一蓝色荧光堆叠、绿色磷光堆叠和第二蓝色荧光堆叠中的每一个包括发射层、设置在所述发射层下方的公共层和设置在所述发射层上的公共层。
3.根据权利要求1所述的显示设备
所述发射单元包括从所述第一阳极、第二阳极和第三阳极起在朝向所述阴极的方向上依次布置的红色-蓝色堆叠、第一蓝色荧光堆叠、绿色磷光堆叠和第二蓝色荧光堆叠,以及
所述红色-蓝色堆叠包括红色磷光发射层和第一蓝色荧光发射层。
4.根据权利要求1所述的显示设备,其中所述薄膜晶体管包括氧化物半导体层和至少一个金属层。
5.根据权利要求4所述的显示设备,其中所述金属层是氧化钼(MoOx)膜和铜膜的堆叠。
6.根据权利要求1所述的显示设备,其中所述基板的背面暴露于空气。
7.根据权利要求1所述的显示设备,进一步包括:
在所述第一滤色器、第二滤色器和第三滤色器与所述第一阳极、第二阳极和第三阳极之间的外涂层,其中
所述外涂层在其邻接第一阳极、第二阳极和第三阳极的表面处设置有不规则图案。
8.根据权利要求7所述的显示设备,其中所述第一阳极、第二阳极和第三阳极、所述发射单元和所述阴极沿着所述外涂层的所述不规则图案形成。
9.根据权利要求1所述的显示设备,其中来自所述发射单元的光透射通过所述滤色器和所述基板,并且经过所述基板的光的亮度在从10000K降低到6500K的色温下增加。
10.一种显示设备,包括:
布置在基板上的第一颜色子像素,所述第一颜色子像素包括第一滤色器和第一阳极;
布置在所述基板上的第二颜色子像素,所述第二颜色子像素包括第二滤色器和第二阳极;
布置在所述基板上的第三颜色子像素,所述第三颜色子像素包括第三滤色器和第三阳极;以及
发光结构,包括至少两个蓝色荧光堆叠和两个磷光堆叠,所述发光结构布置在所述第一阳极、所述第二阳极和所述第三阳极上;以及
布置在所述发光结构上的阴极。
11.根据权利要求10所述的显示设备,其中:
所述发光结构包括红色磷光堆叠、第一蓝色荧光堆叠、绿色磷光堆叠和第二蓝色荧光堆叠。
12.根据权利要求10所述的显示设备,其中:
所述发光结构包括红色-蓝色堆叠、第一蓝色荧光堆叠、绿色磷光堆叠和第二蓝色荧光堆叠,所述第二蓝色荧光体堆叠在朝向阴极的方向上从第一阳极顺序布置。
13.根据权利要求10所述的显示设备,其中:
所述发光结构包括红色-蓝色堆叠、第一蓝色荧光堆叠、绿色磷光堆叠和第二蓝色荧光堆叠。
14.根据权利要求10所述的显示设备,其中:
所述发光结构包括从所述第一阳极起在朝向所述阴极的方向上依次布置的红色-蓝色堆叠、第一蓝色荧光堆叠、绿色磷光堆叠和第二蓝色荧光堆叠。
15.根据权利要求10所述的显示设备,其中:
所述第一颜色子像素包括氧化物薄膜晶体管。
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